设计模式
单例模式解决的是如何在整个项目中创建唯一对象实例的问题,工厂模式解决的是如何不通过new建立实例对象的方法。
单例模式
- $_instance必须声明为静态的私有变量
- 构造函数和析构函数必须声明为私有,防止外部程序new 类从而失去单例模式的意义
- getInstance()方法必须设置为公有的,必须调用此方法 以返回实例的一个引用
- ::操作符只能访问静态变量和静态函数
- new对象都会消耗内存
- 使用场景:最常用的地方是数据库连接。
- 使用单例模式生成一个对象后, 该对象可以被其它众多对象所使用。
- 私有的__clone()方法防止克隆对象
单例模式,使某个类的对象仅允许创建一个。构造函数private修饰,
申明一个static getInstance方法,在该方法里创建该对象的实例。如果该实例已经存在,则不创建。比如只需要创建一个数据库连接。
工厂模式
工厂模式,工厂方法或者类生成对象,而不是在代码中直接new。
使用工厂模式,可以避免当改变某个类的名字或者方法之后,在调用这个类的所有的代码中都修改它的名字或者参数。
1 Test1.php 2 <?php 3 class Test1{ 4 static function test(){ 5 echo __FILE__; 6 } 7 } 8 9 Factory.php 10 <?php 11 class Factory{ 12 /* 13 * 如果某个类在很多的文件中都new ClassName(),那么万一这个类的名字 14 * 发生变更或者参数发生变化,如果不使用工厂模式,就需要修改每一个PHP 15 * 代码,使用了工厂模式之后,只需要修改工厂类或者方法就可以了。 16 */ 17 static function createDatabase(){ 18 $test = new Test1(); 19 return $test; 20 } 21 } 22 23 Test.php 24 <?php 25 spl_autoload_register('autoload1'); 26 27 $test = Factory::createDatabase(); 28 $test->test(); 29 function autoload1($class){ 30 $dir = __DIR__; 31 $requireFile = $dir."\".$class.".php"; 32 require $requireFile; 33 }
注册模式
注册模式,解决全局共享和交换对象。已经创建好的对象,挂在到某个全局可以使用的数组上,在需要使用的时候,直接从该数组上获取即可。将对象注册到全局的树上。任何地方直接去访问。
1 <?php 2 3 class Register 4 { 5 protected static $objects; 6 function set($alias,$object)//将对象注册到全局的树上 7 { 8 self::$objects[$alias]=$object;//将对象放到树上 9 } 10 static function get($name){ 11 return self::$objects[$name];//获取某个注册到树上的对象 12 } 13 function _unset($alias) 14 { 15 unset(self::$objects[$alias]);//移除某个注册到树上的对象。 16 } 17 }
适配器模式
将各种截然不同的函数接口封装成统一的API。
PHP中的数据库操作有MySQL,MySQLi,PDO三种,可以用适配器模式统一成一致,使不同的数据库操作,统一成一样的API。类似的场景还有cache适配器,可以将memcache,redis,file,apc等不同的缓存函数,统一成一致。
首先定义一个接口(有几个方法,以及相应的参数)。然后,有几种不同的情况,就写几个类实现该接口。将完成相似功能的函数,统一成一致的方法。
1 接口 IDatabase 2 <?php 3 namespace IMooc; 4 interface IDatabase 5 { 6 function connect($host, $user, $passwd, $dbname); 7 function query($sql); 8 function close(); 9 }
1 MySQL 2 <?php 3 namespace IMoocDatabase; 4 use IMoocIDatabase; 5 class MySQL implements IDatabase 6 { 7 protected $conn; 8 function connect($host, $user, $passwd, $dbname) 9 { 10 $conn = mysql_connect($host, $user, $passwd); 11 mysql_select_db($dbname, $conn); 12 $this->conn = $conn; 13 } 14 15 function query($sql) 16 { 17 $res = mysql_query($sql, $this->conn); 18 return $res; 19 } 20 21 function close() 22 { 23 mysql_close($this->conn); 24 } 25 }
1 MySQLi 2 <?php 3 namespace IMoocDatabase; 4 use IMoocIDatabase; 5 class MySQLi implements IDatabase 6 { 7 protected $conn; 8 9 function connect($host, $user, $passwd, $dbname) 10 { 11 $conn = mysqli_connect($host, $user, $passwd, $dbname); 12 $this->conn = $conn; 13 } 14 15 function query($sql) 16 { 17 return mysqli_query($this->conn, $sql); 18 } 19 20 function close() 21 { 22 mysqli_close($this->conn); 23 } 24 }
1 PDO 2 <?php 3 namespace IMoocDatabase; 4 use IMoocIDatabase; 5 class PDO implements IDatabase 6 { 7 protected $conn; 8 function connect($host, $user, $passwd, $dbname) 9 { 10 $conn = new PDO("mysql:host=$host;dbname=$dbname", $user, $passwd); 11 $this->conn = $conn; 12 } 13 function query($sql) 14 { 15 return $this->conn->query($sql); 16 } 17 18 function close() 19 { 20 unset($this->conn); 21 } 22 }
通过以上案例,PHP与MySQL的数据库交互有三套API,在不同的场景下可能使用不同的API,那么开发好的代码,换一个环境,可能就要改变它的数据库API,那么就要改写所有的代码,使用适配器模式之后,就可以使用统一的API去屏蔽底层的API差异带来的环境改变之后需要改写代码的问题。
策略模式
策略模式,将一组特定的行为和算法封装成类,以适应某些特定的上下文环境。
eg:假如有一个电商网站系统,针对男性女性用户要各自跳转到不同的商品类目,并且所有的广告位展示不同的广告。在传统的代码中,都是在系统中加入各种if else的判断,硬编码的方式。如果有一天增加了一种用户,就需要改写代码。使用策略模式,如果新增加一种用户类型,只需要增加一种策略就可以。其他所有的地方只需要使用不同的策略就可以。
首先声明策略的接口文件,约定了策略的包含的行为。然后,定义各个具体的策略实现类。
1 UserStrategy.php 2 <?php 3 /* 4 * 声明策略文件的接口,约定策略包含的行为。 5 */ 6 interface UserStrategy 7 { 8 function showAd(); 9 function showCategory(); 10 }
1 FemaleUser.php 2 <?php 3 require_once 'Loader.php'; 4 class FemaleUser implements UserStrategy 5 { 6 function showAd(){ 7 echo "2016冬季女装"; 8 } 9 function showCategory(){ 10 echo "女装"; 11 } 12 }
1 MaleUser.php 2 <?php 3 require_once 'Loader.php'; 4 class MaleUser implements UserStrategy 5 { 6 function showAd(){ 7 echo "IPhone6s"; 8 } 9 function showCategory(){ 10 echo "电子产品"; 11 } 12 }
1 Page.php//执行文件 2 <?php 3 require_once 'Loader.php'; 4 class Page 5 { 6 protected $strategy; 7 function index(){ 8 echo "AD"; 9 $this->strategy->showAd(); 10 echo "<br>"; 11 echo "Category"; 12 $this->strategy->showCategory(); 13 echo "<br>"; 14 } 15 function setStrategy(UserStrategy $strategy){ 16 $this->strategy=$strategy; 17 } 18 } 19 20 $page = new Page(); 21 if(isset($_GET['male'])){ 22 $strategy = new MaleUser(); 23 }else { 24 $strategy = new FemaleUser(); 25 } 26 $page->setStrategy($strategy); 27 $page->index();
执行结果图:
总结:
通过以上方式,可以发现,在不同用户登录时显示不同的内容,但是解决了在显示时的硬编码的问题。如果要增加一种策略,只需要增加一种策略实现类,然后在入口文件中执行判断,传入这个类即可。实现了解耦。
实现依赖倒置和控制反转 (有待理解)
通过接口的方式,使得类和类之间不直接依赖。在使用该类的时候,才动态的传入该接口的一个实现类。如果要替换某个类,只需要提供一个实现了该接口的实现类,通过修改一行代码即可完成替换。
观察者模式
1:观察者模式(Observer),当一个对象状态发生变化时,依赖它的对象全部会收到通知,并自动更新。
2:场景:一个事件发生后,要执行一连串更新操作。传统的编程方式,就是在事件的代码之后直接加入处理的逻辑。当更新的逻辑增多之后,代码会变得难以维护。这种方式是耦合的,侵入式的,增加新的逻辑需要修改事件的主体代码。
3:观察者模式实现了低耦合,非侵入式的通知与更新机制。
定义一个事件触发抽象类。
1 EventGenerator.php 2 <?php 3 require_once 'Loader.php'; 4 abstract class EventGenerator{ 5 private $observers = array(); 6 function addObserver(Observer $observer){ 7 $this->observers[]=$observer; 8 } 9 function notify(){ 10 foreach ($this->observers as $observer){ 11 $observer->update(); 12 } 13 } 14 }
定义一个观察者接口
Observer.php <?php require_once 'Loader.php'; interface Observer{ function update();//这里就是在事件发生后要执行的逻辑 }
1 <?php 2 //一个实现了EventGenerator抽象类的类,用于具体定义某个发生的事件 3 require 'Loader.php'; 4 class Event extends EventGenerator{ 5 function triger(){ 6 echo "Event<br>"; 7 } 8 } 9 class Observer1 implements Observer{ 10 function update(){ 11 echo "逻辑1<br>"; 12 } 13 } 14 class Observer2 implements Observer{ 15 function update(){ 16 echo "逻辑2<br>"; 17 } 18 } 19 $event = new Event(); 20 $event->addObserver(new Observer1()); 21 $event->addObserver(new Observer2()); 22 $event->triger(); 23 $event->notify();
当某个事件发生后,需要执行的逻辑增多时,可以以松耦合的方式去增删逻辑。也就是代码中的红色部分,只需要定义一个实现了观察者接口的类,实现复杂的逻辑,然后在红色的部分加上一行代码即可。这样实现了低耦合。
原型模式
原型模式(对象克隆以避免创建对象时的消耗)
1:与工厂模式类似,都是用来创建对象。
2:与工厂模式的实现不同,原型模式是先创建好一个原型对象,然后通过clone原型对象来创建新的对象。这样就免去了类创建时重复的初始化操作。
3:原型模式适用于大对象的创建,创建一个大对象需要很大的开销,如果每次new就会消耗很大,原型模式仅需要内存拷贝即可。
Canvas.php <?php require_once 'Loader.php'; class Canvas{ private $data; function init($width = 20, $height = 10) { $data = array(); for($i = 0; $i < $height; $i++) { for($j = 0; $j < $width; $j++) { $data[$i][$j] = '*'; } } $this->data = $data; } function rect($x1, $y1, $x2, $y2) { foreach($this->data as $k1 => $line) { if ($x1 > $k1 or $x2 < $k1) continue; foreach($line as $k2 => $char) { if ($y1>$k2 or $y2<$k2) continue; $this->data[$k1][$k2] = '#'; } } } function draw(){ foreach ($this->data as $line){ foreach ($line as $char){ echo $char; } echo "<br>;"; } } }
1 Index.php 2 <?php 3 require 'Loader.php'; 4 $c = new Canvas(); 5 $c->init(); 6 / $canvas1 = new Canvas(); 7 // $canvas1->init(); 8 $canvas1 = clone $c;//通过克隆,可以省去init()方法,这个方法循环两百次 9 //去产生一个数组。当项目中需要产生很多的这样的对象时,就会new很多的对象,那样 10 //是非常消耗性能的。 11 $canvas1->rect(2, 2, 8, 8); 12 $canvas1->draw(); 13 echo "-----------------------------------------<br>"; 14 // $canvas2 = new Canvas(); 15 // $canvas2->init(); 16 $canvas2 = clone $c; 17 $canvas2->rect(1, 4, 8, 8); 18 $canvas2->draw();
执行结果:
装饰器模式
1:装饰器模式,可以动态的添加修改类的功能
2:一个类提供了一项功能,如果要在修改并添加额外的功能,传统的编程模式,需要写一个子类继承它,并重写实现类的方法
3:使用装饰器模式,仅需要在运行时添加一个装饰器对象即可实现,可以实现最大额灵活性。